2023高中化学第四章电化学基础章末检测卷（四）新人教版选修4

PAGEPAGE1第四章电化学根底(时间：90分钟总分值：100分)第一卷(选择题，共48分)一、选择题(此题包括16小题，每题3分，共48分；每题只有一个选项符合题意)1.以下有关表达正确的选项是()A.碱性锌锰电池中，MnO2是催化剂B.银锌纽扣电池工作时，Ag2O被复原为AgC.放电时，铅蓄电池中硫酸浓度不断增大D.电镀时，待镀的金属制品外表发生氧化反响答案B解析由碱性锌锰电池的总反响Zn＋2MnO2＋2H2O=2MnOOH＋Zn(OH)2可知，正极MnO2得电子被复原，A项错误；银锌纽扣电池由Zn粉(作负极)、Ag2O(作正极)和KOH溶液构成，电池工作时的反响原理为Zn＋Ag2O＋H2O=Zn(OH)2＋2Ag，电池工作过程中，正极上Ag2O得电子发生复原反响，生成Ag，B项正确；铅蓄电池放电时，发生的反响是PbO2＋Pb＋2H2SO4=2PbSO4＋2H2O，硫酸不断被消耗，浓度不断减小，C项错误；电镀时，待镀的金属制品作阴极，在阴极上发生复原反响，D项不正确。2.化学用语是学习化学的重要工具，以下用来表示物质变化的化学用语中，正确的选项是()A.电解饱和食盐水时，阳极的电极反响为2Cl－－2e－=Cl2↑B.酸性氢氧燃料电池的正极电极反响为2H2O＋O2＋4e－=4OH－C.粗铜精炼时，与电源正极相连的是纯铜，电极反响为Cu－2e－=Cu2＋D.钢铁发生吸氧腐蚀时，铁作负极被氧化：Fe－3e－=Fe3＋答案A解析电解饱和食盐水阳极上电极反响为2Cl－－2e－=Cl2↑，A项正确；酸性氢氧燃料电池的正极反响式为O2＋4H＋＋4e－=2H2O，B项不正确；粗铜精炼时粗铜接电源正极，C项不正确；钢铁发生吸氧腐蚀的正极反响式为O2＋2H2O＋4e－=4OH－，负极反响式为Fe－2e－=Fe2＋，D项不正确。3.实验发现，298K时，在FeCl3酸性溶液中加少量锌粒后，Fe3＋立即被复原成Fe2＋。某夏令营兴趣小组根据该实验事实设计了如下图原电池装置。以下有关说法正确的选项是()A.该原电池的正极反响是Zn－2e－=Zn2＋B.左烧杯中溶液的血红色逐渐褪去C.该电池铂电极上有气泡出现D.该电池总反响为3Zn＋2Fe3＋=2Fe＋3Zn2＋答案B解析该电池的总反响为Zn＋2Fe3＋=2Fe2＋＋Zn2＋，所以左烧杯Pt为正极，电极反响为Fe3＋＋e－=Fe2＋，右烧杯Zn为负极，电极反响为Zn－2e－=Zn2＋；由于左烧杯中的Fe3＋被复原为Fe2＋，所以左烧杯中溶液的血红色逐渐褪去。4.关于以下各装置图的表达中，不正确的选项是()A.用装置①精炼铜，那么a极为粗铜，电解质溶液为CuSO4溶液B.装置②的总反响是Cu＋2Fe3＋=Cu2＋＋2Fe2＋C.装置③中钢闸门应与外接电源的负极相连D.装置④中的铁钉几乎没被腐蚀答案B解析A项，根据电流方向，a为阳极，b为阴极，粗铜作阳极；B项，装置②的总反响为Fe＋2Fe3＋=3Fe2＋；C项，被保护的金属应作阴极；D项，铁钉所处的环境枯燥不被腐蚀。5.某原电池构造如下图。以下表达正确的选项是()A.在外电路中，电子由银电极流向铜电极B.取出盐桥后，电流表的指针仍发生偏转C.外电路中每通过0.1mol电子，铜的质量理论上减小6.4gD.原电池的总反响式为Cu＋2AgNO3=2Ag＋Cu(NO3)2答案D解析Cu作负极，Ag作正极，外电路中，电子由Cu电极流向Ag电极，A项不正确；取出盐桥后，不能形成闭合回路，故电流表的指针不偏转，B项错误；电极反响式分别是负极：Cu－2e－=Cu2＋，正极：2Ag＋＋2e－=2Ag，当转移0.1mol电子时，铜的质量理论上减小3.2g，C项错误；电池总反响式为Cu＋2AgNO3=2Ag＋Cu(NO3)2，D项正确。6.某同学设计了一种电解法制取Fe(OH)2的实验装置(如图)。通电后，溶液中产生白色沉淀，且较长时间不变色。以下说法中正确的选项是()A.电源中a为负极，b为正极B.电解池中的电解液不可以是NaCl溶液C.B电极发生的反响：2H＋＋2e－=H2↑D.A、B两端都必须使用铁作电极答案C解析根据图示，B电极是阴极，产生H2，A电极为Fe，作阳极，产生Fe2＋，OH－与Fe2＋反响生成Fe(OH)2沉淀。电源a为正极，b为负极。为了增强导电性，电解液可以是NaCl溶液。D项，阳极必须用铁，阴极可用石墨等。7.如下图的电解池Ⅰ和Ⅱ中，a、b、c和d均为Pt电极。电解过程中，电极b和d上没有气体逸出，但质量均增大，且增重b<d，符合上述实验结果的盐溶液是()选项XYAMgSO4CuSO4BAgNO3Pb(NO3)2CFeSO4Al2(SO4)3DCuSO4AgNO3答案D解析电解过程中b和d电极无气体放出，但质量均增大，且增重b<d，那么知X盐和Y盐中含有金属活动顺序表中H后的金属，且Cu～2Ag～2e－，故只有D选项符合题意。8.可用于电动汽车的铝－空气燃料电池，通常以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液，铝合金为负极，空气电极为正极。以下说法正确的选项是()A.以NaCl溶液或NaOH溶液为电解液时，正极反响都为O2＋2H2O＋4e－=4OH－B.以NaOH溶液为电解液时，负极反响为Al－3e－=Al3＋C.以NaOH溶液为电解液时，电池在工作过程中电解液的pH保持不变D.电池工作时，电子通过外电路从正极流向负极答案A解析以NaCl溶液为电解液时，正极反响为O2＋2H2O＋4e－=4OH－，负极反响为Al－3e－=Al3＋，以NaOH溶液为电解液时，正极反响为O2＋2H2O＋4e－=4OH－，负极反响为Al＋4OH－－3e－=AlOeq\o\al(－,2)＋2H2O，溶液pH减小，故A项正确，B和C项不正确；电池工作时，电子通过外电路从负极流向正极，D项不正确。9.以下有关说法正确的选项是()A.铅蓄电池的正极反响为PbO2＋4H＋＋2e－=Pb2＋＋2H2OB.以CO和O2构成的碱性燃料电池负极电极反响式为CO＋4OH－－2e－=COeq\o\al(2－,3)＋2H2OC.电解法精炼铜时，以粗铜作阴极，纯铜作阳极D.工业上通过电解氯化钠溶液制备金属钠和氯气答案B解析书写铅蓄电池电极反响式时应考虑SOeq\o\al(2－,4)参与反响，正极电极反响式为PbO2＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋＋2e－=PbSO4＋2H2O，A项不正确；以CO和O2构成的碱性燃料电池，负极CO失电子在碱性条件下生成COeq\o\al(2－,3)，所以负极电极反响式为CO＋4OH－－2e－=COeq\o\al(2－,3)＋2H2O，B项正确；电解精炼铜时，粗铜作阳极，纯铜作阴极，C项不正确；工业电解熔融NaCl制备钠和氯气，D项不正确。10.某同学组装了如下图的电化学装置。电极Ⅰ为Al，其他电极均为Cu，那么()A.电流方向：电极Ⅳ→→电极ⅠB.电极Ⅰ发生复原反响C.电极Ⅱ逐渐溶解D.电极Ⅲ的电极反响：Cu2＋＋2e－=Cu答案A解析电极Ⅰ是原电池的负极，电极Ⅱ是原电池的正极，电极Ⅲ是电解池的阳极，电极Ⅳ是电解池的阴极，故电流方向：电极Ⅳ→→电极Ⅰ，A正确；电极Ⅰ发生氧化反响，B错误；电极Ⅱ是原电池的正极，发生复原反响，有单质铜析出，C错误；电极Ⅲ是电解池的阳极，发生氧化反响，电极反响为Cu－2e－=Cu2＋，D错误。

11.装置中发生反响的离子方程式为Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑。以下说法错误的选项是()A.a、b不可能是同种材料的电极B.该装置可能是电解池，电解质溶液为稀盐酸C.该装置可能是原电池，电解质溶液为稀盐酸D.该装置可看作是铜－锌原电池，电解质溶液是稀硫酸答案A解析假设a和b都是锌片、电解液为稀盐酸的电解池，阳极反响为Zn－2e－=Zn2＋，阴极反响为2H＋＋2e－=H2↑，总反响式为Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑，那么A项不正确，B项正确；假设用锌作负极、铜作正极，用稀盐酸或稀硫酸作电解质溶液，负极反响为Zn－2e－=Zn2＋，正极反响为2H＋＋2e－=H2↑，总反响为Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑，那么C、D项都正确。12.根据以下图判断，以下表达正确的选项是()A.K与N连接时，X为硫酸，一段时间后溶液的pH增大B.K与N连接时，X为氯化钠，石墨电极反响：2H＋＋2e－=H2↑C.K与M连接时，X为硫酸，一段时间后溶液的pH增大D.K与M连接时，X为氯化钠，石墨电极反响：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑答案A解析A项，K与N连接时构成原电池，X为硫酸，发生析氢腐蚀，铁作负极，失去电子被氧化，石墨作正极，氢离子在正极外表得到电子，一段时间后溶液的pH增大；B项，K与N连接时构成原电池，X为氯化钠，铁发生吸氧腐蚀，石墨电极反响：2H2O＋O2＋4e－=4OH－；C项，K与M连接时构成电解池，X为硫酸，石墨作阳极，铁作阴极，相当于电解水，一段时间后硫酸的浓度增大，溶液的pH减小；D项，K与M连接时构成电解池，X为氯化钠，石墨作阳极，电极反响式为2Cl－－2e－=Cl2↑。13.：锂离子电池的总反响为LixC＋Li1－xCoO2eq\o(,\s\up7(放电),\s\do5(充电))C＋LiCoO2，锂硫电池的总反响为2Li＋Seq\o(,\s\up7(放电),\s\do5(充电))Li2S。有关上述两种电池说法正确的选项是()A.锂离子电池放电时，Li＋向负极迁移B.锂硫电池充电时，锂电极发生复原反响C.理论上两种电池的比能量相同D.上图表示用锂离子电池给锂硫电池充电答案B解析A项，原电池中阳离子向正极移动，那么锂离子电池放电时，Li＋向正极迁移，错误；B项，锂硫电池充电时，锂电极与外接电源的负极相连，锂电极上，Li＋得电子发生复原反响，正确；C项，锂硫电池放电时负极为Li，锂离子电池放电时负极为LixC，两种电池锂的变价不同，两种电池的负极材料不同，所以比能量不相同，错误；D项，充电时，正接正，负接负，所以Li电极接C电极，错误。14.糕点包装中常见的脱氧剂组成为复原性铁粉、氯化钠、碳粉等，其脱氧原理与钢铁的吸氧腐蚀相同。以下分析正确的选项是()A.脱氧过程是吸热反响，可降低温度，延长糕点保质期B.脱氧过程中铁作原电池正极，电极反响为Fe－3e－=Fe3＋C.脱氧过程中碳作原电池负极，电极反响为2H2O＋O2＋4e－=4OH－D.含有1.12g铁粉的脱氧剂，理论上最多能吸收氧气336mL(标准状况)答案D解析在脱氧过程中，由铁、碳作电极，氯化钠溶液作电解质溶液，形成原电池，发生吸氧腐蚀，该过程为放热反响；在脱氧过程中，碳作正极，铁作负极，铁失电子发生氧化反响，生成Fe2＋；在脱氧过程中，Fe失电子被氧化为Fe2＋，Fe2＋最终还是被氧气氧化为Fe3＋，由电子得失守恒知消耗氧气的体积(标准状况下)V(O2)＝22.4L·mol－1×eq\f(3×\f(1.12g,56g·mol－1),4)＝0.336L＝336mL。15.微生物电池是指在微生物的作用下将化学能转化为电能的装置，其工作原理如下图。以下有关微生物电池的说法错误的选项是()A.正极反响中有CO2生成B.微生物促进了反响中电子的转移C.质子通过交换膜从负极区移向正极区D.电池总反响为C6H12O6＋6O2=6CO2＋6H2O答案A解析根据微生物电池工作原理示意图可知，C6H12O6在负极发生氧化反响生成CO2，电极反响式为C6H12O6＋6H2O－24e－=6CO2↑＋24H＋；O2在正极得电子发生复原反响，电极反响式为6O2＋24H＋＋24e－=12H2O，故A项错误；微生物促进了反响中电子的转移，B项正确；H＋通过质子交换膜从负极区移向正极区，C项正确；电池总反响为C6H12O6＋6O2=6CO2＋6H2O，正确。16.某模拟“人工树叶〞电化学实验装置如以下图所示，该装置能将H2O和CO2转化为O2和燃料(C3H8O)。以下说法正确的选项是()A.该装置将化学能转化为光能和电能B.该装置工作时，H＋从b极区向a极区迁移C.每生成1molO2，有44gCO2被复原D.a电极的反响为3CO2＋18H＋－18e－=C3H8O＋5H2O答案B解析由模拟“人工树叶〞电化学实验装置可知，该装置将光能和电能转化为化学能，故A项不正确；在电解池内部，阳离子向阴极移动，故H＋从b极区向a极区移动，B项正确；阴极上3CO2～C3H8O～18e－，阳极上2H2O～O2～4e－，根据电子守恒可知，当阳极生成1molO2时，阴极被复原的CO2的质量为eq\f(4mol,6)×44g·mol－1≈29.3g，故C项不正确；a极电极反响为3CO2＋18H＋＋18e－=C3H8O＋5H2O，故D项不正确。第二卷(非选择题，共52分)二、非选择题(此题包括5小题，共52分)17.(10分)现需设计一套实验装置来电解饱和食盐水，并测量电解产生的氢气的体积(约6mL)和检验氯气的氧化性(不应将多余的氯气排入空气中)。(1)试从以下图中选用几种必要的仪器，连成一整套装置，各种仪器接口的连接顺序(填编号)是A接________，B接________。(2)铁棒接直流电源的________极；碳棒上发生的电极反响为___________________。(3)能说明氯气具有氧化性的实验现象是____________________________________________________________________________________________________________。答案(1)G、F、ID、E、C(2)负2Cl－－2e－=Cl2↑(3)淀粉KI溶液变成蓝色解析由电解产生的氢气的体积约6mL和检验氯气的氧化性可知，铁棒作阴极，铁棒上产生的是氢气；碳棒作阳极，从B口导出的是氯气，碳棒上发生的电极反响为2Cl－－2e－=Cl2↑。18.(10分)科学家制造出一种使用固体电解质的燃料电池，其效率更高，可用于航天航空。如图1所示装置中，以稀土金属材料作惰性电极，在电极上分别通入CH4和空气，其中固体电解质是掺杂了Y2O3的ZrO2固体，它在高温下能传导O2－(O2＋4e－=2O2－)。(1)c电极的名称为________，d电极上的电极反响式为__________________________。(2)如图2所示用惰性电极电解100mL0.5mol·L－1CuSO4溶液，a电极上的电极反响式为____________，假设a电极产生56mL(标准状况)气体，那么所得溶液的pH＝________(不考虑溶液体积变化)，假设要使电解质溶液恢复到电解前的状态，可参加________(填字母)。a.CuO b.Cu(OH)2c.CuCO3 d.Cu2(OH)2CO3答案(1)正极CH4＋4O2－－8e－=CO2＋2H2O(2)4OH－－4e－=2H2O＋O2↑1ac解析(1)原电池中电流的方向是从正极流向负极，故c电极为正极；d电极为负极，通入的气体为甲烷，d电极反响式为CH4＋4O2－－8e－=CO2＋2H2O。(2)用惰性电极电解CuSO4溶液时，阳极(a电极)反响式：4OH－－4e－=2H2O＋O2↑；阴极反响式：2Cu2＋＋4e－=2Cu，n(O2)＝eq\f(0.056L,22.4L·mol－1)＝2.5×10－3mol。线路中转移电子的物质的量为2.5×10－3mol×4＝0.01mol，溶液中c(H＋)＝eq\f(0.01mol,0.1L)＝0.1mol·L－1，pH＝－lg0.1＝1。参加CuO或者说CuCO3与溶液中的H＋反响，可使电解质溶液恢复到电解前的状态。19.(10分)图中的A为直流电源，B为渗透饱和氯化钠溶液和酚酞溶液的滤纸，C为电镀槽，接通电路后，发现B上的c点显红色。请填空：(1)电源A中a点为________极。(2)滤纸B上发生的总反响方程式为________________________________________________________________________________________________________________。(3)欲在电镀槽中实现铁上镀锌，接通K点，使c、d两点短路，那么电极e上发生的反响为_______________________________________________________________________，电极f上发生的反响为___________________________________________________，电镀槽中盛放的电镀液可以是________或__________(只要求填两种电解质溶液)。答案(1)正(2)2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))H2↑＋Cl2↑＋2NaOH(3)Zn－2e－=Zn2＋Zn2＋＋2e－=ZnZnSO4溶液ZnCl2溶液20.(10分)以下图是一个化学过程的示意图，答复以下问题：(1)甲池是______________装置，乙装置中电极A的名称是___________________。(2)甲装置中通入CH4的电极反响式为______________________，乙装置中电极B(Ag)的电极反响式为_____________________，丙装置中D极的产物是____________(写化学式)。(3)一段时间，当丙池中产生112mL(标准状况)气体时，均匀搅拌丙池，所得溶液在25℃时的pH＝________(：NaCl溶液足量，电解后溶液体积为500mL)。假设要使丙池恢复电解前的状态，应向丙池中通入________(写化学式)。答案(1)原电池阳极(2)CH4＋10OH－－8e－=COeq\o\al(2－,3)＋7H2OAg＋＋e－=AgH2和NaOH(3)12HCl解析(1)由图可知，甲装置为燃料电池，是原电池，通入燃料的电极为负极，通入氧气的电极为正极，与电池正极相连的电极A为阳极，B为阴极，C为阳极，D为阴极。(2)甲装置中由于电解质为KOH溶液，负极反响为CH4＋10OH－－8e－=COeq\o\al(2－,3)＋7H2O，正极反响为O2＋2H2O＋4e－=4OH－，乙、丙装置为电解池，B极反响式为Ag＋＋e－=Ag，D极发生反响为2H＋＋